Astrônomos capturaram a imagem de um tipo super-raro de galáxia - descrito como um "anel cósmico de fogo" - como existia há 11 bilhões de anos.

A galáxia, que tem aproximadamente a massa da Via Láctea, é circular com um buraco no meio, um pouco como um donut titânico. Sua descoberta, anunciado no jornal Astronomia da Natureza , está definido para sacudir as teorias sobre a formação inicial de estruturas galácticas e como elas evoluem.

"É um objeto muito curioso que nunca vimos antes, "disse o pesquisador principal, Dr. Tiantian Yuan, do ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D) da Austrália. "Parece estranho e familiar ao mesmo tempo."

A galáxia, chamado R5519, está a 11 bilhões de anos-luz do Sistema Solar. O buraco no centro é realmente enorme, com um diâmetro dois bilhões de vezes maior que a distância entre a Terra e o Sol. Colocando de outra forma, é três milhões de vezes maior que o diâmetro do buraco negro supermassivo na galáxia Messier 87, que em 2019 se tornou o primeiro a ter uma imagem direta.

"Está fazendo estrelas a uma taxa 50 vezes maior do que a Via Láctea, "disse o Dr. Yuan, que é ASTRO 3-D Fellow baseado no Center for Astrophysics and Supercomputing da Swinburne University of Technology, no estado de Victoria.

"A maior parte dessa atividade ocorre em seu anel - portanto, é realmente um anel de fogo."

Trabalhando com colegas de toda a Austrália, NÓS, Canadá, Bélgica e Dinamarca, O Dr. Yuan usou dados espectroscópicos coletados pelo Observatório WM Keck no Havaí e imagens gravadas pelo telescópio espacial Hubble da NASA para identificar a estrutura incomum.

A evidência sugere que é um tipo conhecido como "galáxia anelar colisional", tornando-o o primeiro já localizado no início do Universo.

Existem dois tipos de galáxias em anel. O tipo mais comum se forma por causa de processos internos. As colisões se formam - como o nome sugere - como resultado de encontros imensos e violentos com outras galáxias.

No Universo "local" próximo, eles são 1000 vezes mais raros do que o tipo criado internamente. Imagens do muito mais distante R5519 datam de cerca de 10,8 bilhões de anos atrás, apenas três bilhões de anos após o Big Bang. Eles indicam que as galáxias em anel colisional sempre foram extremamente incomuns.

Coautor de ASTRO 3-D, Dr. Ahmed Elagali, baseado no Centro Internacional de Pesquisa em Radioastronomia na Austrália Ocidental, disse que estudar o R5519 ajudaria a determinar quando as galáxias espirais começaram a se desenvolver.

"Avançar, restringir a densidade numérica de galáxias em anel ao longo do tempo cósmico também pode ser usado para colocar restrições na montagem e evolução de grupos de galáxias semelhantes a locais, " ele adicionou.

Outro co-autor, Professor Kenneth Freeman da Australian National University, disse que a descoberta teve implicações para a compreensão de como galáxias como a Via Láctea se formaram.

"A formação colisional de galáxias em anel requer que um disco fino esteja presente na galáxia 'vítima' antes que ocorra a colisão, " ele explicou.

"O disco fino é o componente definidor das galáxias espirais:antes de ser montado, as galáxias estavam em um estado desordenado, ainda não reconhecíveis como galáxias espirais. "

"No caso desta galáxia anelar, estamos olhando para o universo primitivo em 11 bilhões de anos, em uma época em que os discos finos estavam apenas se juntando. Para comparação, o fino disco de nossa Via Láctea começou a se formar há apenas cerca de nove bilhões de anos. Esta descoberta é uma indicação de que a montagem do disco em galáxias espirais ocorreu durante um período mais extenso do que se pensava anteriormente. "

Drs Yuan e Elagali, e o professor Freeman, trabalhou com colegas da University of New South Wales, Universidade Macquarie, e a Universidade de Queensland, tudo na Austrália, junto com outros no Cosmic Dawn Center (DAWN) na Dinamarca, Texas A&M University nos EUA, York University no Canadá, e a Universidade de Ghent, na Bélgica.